高温環境は、材料の機械的特性に著しく影響します。これらの効果を理解することは、航空宇宙、発電、産業プロセスなどの極端な熱条件下で確実に動作するコンポーネントの設計に不可欠です。

物質的な強さの温度の影響

温度が上昇すると、ほとんどの材料は強度と剛性の低下を経験します。これは、材料の構造内の結束を弱める増加原子振動による発生します。金属は、例えば、軟化し、高温でより多くの延性になる傾向があります。

熱膨張とその機械的影響

加熱時に材料が拡大し、内部のストレスや変形を誘発できます。 複合材料や構造の差熱膨張が異なるため、適切に管理されていない場合は、歪む、割れ、または故障につながることができます。

アプリケーションおよび材料の選択

高温用途向けの材料を選択するには、熱安定性、クリープ抵抗、熱膨張係数を考慮する必要があります。 一般的な材料には、機械的完全性を失うことなく極端な熱に耐えるように設計されたセラミックス、スーパー合金、および専門複合材料が含まれます。

  • タービンブレード用スーパー合金
  • 熱障壁のための陶磁器
  • 炉の部品のための耐火金属
  • 構造安定性のための複合材料